2435

Рис. 4.46. Конструкция рамп из сборного железобетона:

1- стеновой блок; 2 – проезжая часть; 3 – парапет; 4 – гидроизоляция; 5 – гранитная облицовка; 6 – портал; 7 – фундаментный блок; 8 – лотковый блок; 9 – монолитная обвязка

112

Рис. 4.47. Конструкции рамп из монолитного железобетона с консольными стенками (а, б, е, ж), распорками (в), анкерами (г, з)

и разгружающими консольными плитами (д):

1 – рама; 2 – проезжая часть; 3 – гидроизоляция; 4 – контрофорсы; 5 – пояс; 6 – распорка; 7 – анкер; 8 – разгружающая консольная плита

При заложении рампы в слабых водонасыщенных грунтах необходима проверка ее устойчивости против всплытия. При необходимости следует предусматривать утяжеление конструкции или заанкеривание ее в коренной грунт.

Конструкции рамповых стен должны предусматривать возможность размещения на них фланцевых опор наружного освещения, а конструкции порталов, при необходимости, – установку солнцезащитных экранов.

В городских тоннелях с внешней стороны парапета, ограждающего портал и рамповые участки тоннеля, следует предусматривать устройство служебного прохода шириной не менее 1 м.

113

5. УСТРОЙСТВА И СИСТЕМЫ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИЕ ЭКСПЛУАТАЦИЮ ТОННЕЛЕЙ

5.1. Конструкции дорожной одежды. Верхнее строение пути железнодорожного тоннеля

5.1.1. Конструкции дорожной одежды автодорожных тоннелей

Материалы и конструкции дорожной одежды в тоннелях и на рамповых участках должны соответствовать требованиям СП 34.13330 для опасных условий движения на открытых участках автомобильных дорог.

Конструкции должны быть:

капитального типа,

долговечными,

соответствовать требуемой пропускной способности тоннелей,

обеспечивать отвод воды.

При проектировании необходимо обеспечить прочность и устойчивость конструктивных элементов при воздействии установленных внешних и внутренних нагрузок на всех этапах их жизненного цикла.

Дорожная одежда на лотковой части обделки (участки тоннелей, сооружаемые открытым способом) или на перекрытии для проезжей части (участки тоннелей, сооружаемых щитовым способом) состоит из:

гидроизоляции,

защитного слоя по ней,

покрытия.

Гидроизоляция на перекрытии для проезжей части проектируется на всю ширину проезжей части с заводкой ее на банкетки или на стены на высоту не менее 15 см.

Вид покрытия дорожной одежды (асфальтобетонное или цементобетонное) принимают, учитывая при этом:

транспортно-эксплуатационные требования,

длину тоннеля,

перспективную интенсивность движения,

состав транспортных средств.

Для коротких тоннелей более предпочтительным является применение

асфальтобетонного покрытия.

Асфальтобетонное покрытие дорожной одежды устраивают из двух слоев (6+6 см) с повышенными светоотражающими свойствами. Нижний слой – из плотного асфальтобетона по ГОСТ 9128 на гранитном щебне фракции 5-20 мм. Верхний слой – из высокоплотного асфальтобетона по

115

ГОСТ 9128 на фракционированном (фракции 5-10 мм и 10-15 мм) щебне. Поверхность покрытия устраивают устойчивой против износа и шлифуемости под воздействием движения.

Припротяженныхтоннеляхпоусловиямпожарнойбезопасностирациональным оказывается цементобетонное покрытие, так как при асфальтобетонном покрытии в случае возгорания разлитой легковоспламеняющейся жидкости увеличивается дымообразование.

Для тоннелей протяженностью более 125 м в целях лучшей зрительной адаптации водителей и снижения электропотребления на освещение тоннеляпередвъезднымпорталомнадлинеоколо 100 мустраивают темноедорожное покрытие, а на начальном участке тоннеля длиной не менее 150 м – осветленное дорожное покрытие.

На рамповом участке коэффициент сцепления шин автомобилей с поверхностью покрытия принимают равным не менее 0,6.

5.1.2. Верхнее строение пути в железнодорожных тоннелях

Верхнее строение пути в железнодорожных тоннелях должно соответствовать техническим характеристикам, принятым по нормам исполнительной власти в области железнодорожного транспорта как для открытых участков линии железной дороги: укладывают бесстыковой рельсовый путь. Расположение стыков рельсовых плетей в пределах тоннеля длиной 300 м и менее не допускается. В тоннелях длиной более 300 м конец плети бесстыкового пути должен выноситься за пределы тоннеля не меньше чем на 200 м.

Втоннелях бесстыковой путь может быть как с балластным, так и с безбалластным основанием.

Балласт в тоннелях, как и на подходах к ним, должен быть щебеночным из камня твердых пород. Толщина балластного слоя под шпалой – не менее

35 см. Втехслучаях, когдагабаритытоннелянепозволяютиметьуказанную толщину балластного слоя, разрешается уменьшать ее до 20 см.

При толщине балласта под шпалами более 20 см бесстыковой путь в тоннелях инаподходахкнимукладывают на железобетонныхшпалах; при меньшей толщине балласта под шпалами – на деревянных шпалах со скреплениямиКД. Числошпалвтоннеляхинаподходахкнимдлиной100 м должно быть 2000 шт./км.

Вместах сопряжения безбалластной конструкции пути в тоннеле с балластнойнаподходахктоннелюукладываютсяучасткипереходногопути переменной жесткости на длине не менее 25 м с каждой стороны тоннеля;

При укладке бесстыкового пути с деревянными шпалами и раздель-

ными скреплениями КД подкладки прикрепляются четырьмя шурупами на каждой шпале.

116

При укладке бесстыкового пути в тоннелях с электрической тягой и

высокой влажностью необходимо предусматривать меры защиты рельсов и скреплений от коррозии: осушать тоннели; устанавливать вентильные устройства, снижающие утечку тяговых токов при постоянном токе; наносить антикоррозионные покрытия; улучшать изоляцию рельсов и скреплений.

5.2. Эксплуатационные устройства и оборудование

5.2.1. Вентиляция

Основными задачами вентиляции в тоннелях являются:

обеспечение необходимой чистоты и температуры, давления, влажности и скорости движения воздуха в тоннеле;

снижение содержания вредных веществ в транспортной зоне и в удаляемом из тоннеля воздухе в зонах расположения воздуховыпускных устройств (вентиляционных киосков) до нормируемых значений;

способствование быстрой локализации продуктов горения, дымоудалению и эвакуации людей в случае возникновения пожара;

предотвращение обледенения проезжей части, внутритоннельных конструкций и эксплуатационного оборудования в районах с суровыми климатическими условиями.

Вентиляционные сооружения и оборудование на больших тоннелях могут составлять до 30 % их стоимости.

Вентиляцию транспортных тоннелей предусматривают с естественным или с механическим побуждением.

1. Естественная вентиляция тоннелей происходит под действием теплового напора (депрессии), создаваемого разностью температур тоннельного и наружного воздуха. Ее эффективность в большой степени зависит от географическихивысотныхусловийрасположениятоннеля, наличияшахтпо длинетоннеля, атакжеотпоршневогоэффектадвижущегосятранспортаит.д.

Основной недостаток: ограниченная возможность обеспечения расчетного воздухообмена в тоннеле.

2. Вентиляция с механическим побуждением (искусственная венти-

ляция) тоннелей осуществляется за счет воздухообмена путем подачи свежего воздуха, удаления загрязненного или одновременной подачи свежего

ивытяжкой отработавшего воздуха.

Естественная вентиляция допускается в автодорожных тоннелях длиной до 300 м. В тоннелях длиной более 300 м вопрос о вентиляции решается до проектирования тоннельных конструкций, так как выбор системы вентиляции в большинстве случаев определяет размеры попе-

117

речногосечениятоннеля. Поэтомувначалеустанавливаютсистемувентиляции, рассчитывают объем воздуха, необходимого для проветривания тоннеля, определяют необходимую площадь сечения вентиляционных каналов. И только потом вычисляют размеры поперечного сечения тоннеля.

Кроме того, при проектировании тоннеля необходимо предусмотреть систему дымоудаления в тоннеле в случае пожара. Параметры системы дымоудаления также определяются расчетом.

Требования к вентиляции тоннеля:

1. Вентиляция должна обеспечивать эксплуатацию автодорожного тоннеля в следующих режимах:

А– нормальный – осуществляетсябезостановочноедвижениетранспорта с максимальной разрешенной скоростью при интенсивности, соответствующей часу «пик»;

Б – замедленный – осуществляется безостановочное движение транспорта со скоростью менее 20 км/ч;

В– транспортная пробка – имеет место остановка транспорта с работающими двигателями.

Расход воздуха определяют по разбавлению вредных веществ до средних значений по длине тоннеля предельно допустимых концентраций (ПДК) оксида углерода и оксида азота.

Врежиме А концентрация не должна превышать:

– оксида углерода – 70-5 мг/м.

Врежимах Б значение концентраций не должно превышать:оксида углерода – 150 мг/м;оксидов азота – 5 мг/м;сажи – 4 мг/м.

Врежимах В значение концентрации не должно превышать:

оксида углерода – 200 мг/м, (с закрытием тоннеля на въезд);

оксидов азота – 5 мг/м;

сажи – 4 мг/м.

Длительность режимов В и Б или суммарное их время для пользователей, при указанных ПДК, не должно превышать 15 мин. В случае более длительного действия режимов Б и В или превышения пороговых значений ПДК должны предусматриваться организационно-технические мероприятия по выключению двигателей транспортных средств, находящихся в тоннеле, гарантированному предотвращению въездов автомобилей в тоннель и контролю выполнения соответствующих команд.

2. Система вентиляции в автодорожных тоннелях должна обеспечивать необходимую по условиям видимости в тоннеле прозрачность воздуха, при которой показатель ослабления света не превышает 0,0075 на м.

118

3.Расчетная средняя температура воздуха по длине тоннелей не должна превышать 35 °С. Минимальная температура воздуха в тоннеле не регламентируется.

4.Максимальная допустимая скорость движения воздуха:

втранспортнойзонетоннеля– 6 м/сбезучетадвижениятранспортных средств (при специальном обосновании – 10 м/с);

в продольных вентиляционных каналах – 20 м/с (при обосновании –

25 м/с);

в поперечных вентиляционных каналах – 10 м/с.

Расход воздуха определяется по трем параметрам: из условий снижения до допустимой концентрации СО (Qсо), обеспечения необходимой видимости (Qв) и обеспечения нормального температурного режима в тоннеле (Qт). Из трех полученных расходов воздуха выбирается максимальный, который и принимается в качестве расчетного.

Требуемыйдляпроветривания1 кмтоннелярасходвоздухапоСО(м3/с) можно определить по эмпирической зависимости:

К1, К2, К3 – коэффициенты, учитывающие скорость движения автомобилей, уклон проезжей части тоннеля и высоту над уровнем моря.

Вжелезнодорожных тоннелях с движением на электровозной локомо-

тивной тяге, без выделения вредных веществ природного характера, при наличии эвакуационных выходов, оборудованных противодымной венти-

ляцией, устройство механической общеобменной вентиляции (MOB) не требуется при условии обеспечения 1,5-кратного воздухообмена в час за счет естественной тяги и поршневого эффекта.

При наличии механической вентиляции она должна обеспечивать аварийные режимы.

Вжелезнодорожных тоннелях с движением на тепловозной локомо-

тивной тяге расчет необходимости в механической вентиляции производится по разбавлению до ПДК оксида углерода и оксидов азота в воздухе транспортной зоны тоннеля за временной интервал в период между движениями поездов. При этом интервал времени, в течение которого

119

необходимо осуществить удаление загрязненного воздуха из тоннеля, должен соответствовать периоду времени между поездами.

Устройство MOB не требуется независимо от длины тоннеля при условии обеспечения необходимого проветривания за счет естественной тяги и поршневого эффекта и при наличии эвакуационных выходов, оборудованных приточной противодымной вентиляцией.

Требования к вентиляции железнодорожного тоннеля.

ПДК вредных веществ в воздухе тоннеля следуетпринимать по табл. 5.1. Таблица 5.1

Расход приточного воздуха Q, м /ч, необходимого для разбавления загрязнителей накилометр тоннеля, определяют по формуле(но неменее3кратного воздухообмена в час):

Q 1,1 106 G ,

C C0

где G – суммарное количество газовых вредностей, выделяемых локомотивом на тепловозной тяге, кг/ч;

C – предельно допустимая концентрация для загрязняющего вещества, мг/м;

Co – концентрация загрязняющего вещества в забираемом снаружи тоннеля воздухе, мг/м.

Для тоннелей, эксплуатируемых в суровых климатических условиях, допускается уменьшение кратности воздухообмена в зимнее время.

При расчете воздухообмена концентрация токсичных веществ в воздухе железнодорожного тоннеля определяется в зависимости:

от интенсивности выделения токсичных веществ;

фоновых значений концентраций различных веществ в приточном воздухе;

температуры, влажности и скорости движения воздуха;

длины и размеров поперечного сечения тоннеля;

выбранной схемы вентиляции;

влияния поршневого эффекта.

К воздушной среде в железнодорожном тоннеле предъявляют дополнительные требования (табл. 5.2), заключающиеся в обеспечении видимости, удовлетворяющей требованиям безопасного движения.

120